JP2008187755A - 電動ポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】マグネットを充分に保護したロータを有する電動ポンプを提供する。
【解決手段】ステータ雰囲気とロータ雰囲気とを仕切る筒形状のキャン57と、ポンプ室74でロータ30のモータ軸31に固定されたインペラ77とを有する電動ポンプにおいて、モータ軸31の中間部に嵌合したロータコア40の外周に4個のマグネット43を環状に装着し、ロータコア40の両脇に形成したシールリング収納溝36、36にシールリング39、39を収納し、中心に軸孔46が形成され外周面にシールリング収納溝47が形成されたサイドプレート45、45をロータコア40の両端面に当接し、軸孔46の内周面にシールリング39、39を押接させ、4個のマグネット43が形成した外周とサイドプレート45、45の外周に筒形状のカバー49を嵌合し、カバー49の内周面にシールリング収納溝47、47に収納されたシールリング48、48を押接させる。
【選択図】図2
【解決手段】ステータ雰囲気とロータ雰囲気とを仕切る筒形状のキャン57と、ポンプ室74でロータ30のモータ軸31に固定されたインペラ77とを有する電動ポンプにおいて、モータ軸31の中間部に嵌合したロータコア40の外周に4個のマグネット43を環状に装着し、ロータコア40の両脇に形成したシールリング収納溝36、36にシールリング39、39を収納し、中心に軸孔46が形成され外周面にシールリング収納溝47が形成されたサイドプレート45、45をロータコア40の両端面に当接し、軸孔46の内周面にシールリング39、39を押接させ、4個のマグネット43が形成した外周とサイドプレート45、45の外周に筒形状のカバー49を嵌合し、カバー49の内周面にシールリング収納溝47、47に収納されたシールリング48、48を押接させる。
【選択図】図2
Description
本発明は、電動ポンプに関し、特に、自動車のラジエータに使用するキャンドポンプに利用して有効なものに関する。
一般に、キャンドポンプにおいては、ブラシレスモータのロータ(回転子)設置雰囲気とステータ(固定子)設置雰囲気とがキャンによって仕切られているとともに、キャンの外側のモータ軸の一端部にインペラが装着されている。例えば、特許文献1参照。
また、キャンドポンプにおいては、ロータ設置雰囲気には流体が流通するため、ロータは気密性および耐蝕性を有する構造に構成されている。例えば、特許文献2参照。
また、キャンドポンプにおいては、ロータ設置雰囲気には流体が流通するため、ロータは気密性および耐蝕性を有する構造に構成されている。例えば、特許文献2参照。
ところで、希土類永久磁石(以下、希土類磁石という。)は高エネルギ積であるので、モータの小型軽量化の手段としては有効である。
他面、希土類磁石は腐蝕し易いので、自動車のラジエータに使用されるキャンドモータのロータに希土類磁石を採用するためには、希土類磁石を充分に保護する必要がある。
そこで、希土類磁石に高耐蝕性の表面処理を施したり、希土類磁石を全体的にモールドしたりする等して希土類磁石自体の耐蝕性を高めることが、考えられる。
しかしながら、希土類磁石は脆弱であるので、表面処理時やモールド時に希土類磁石に傷や欠けの発生し易いという問題点がある。
また、希土類磁石に施された表面処理膜やモールド被膜の耐久性等についての保証が確保されていないために、結局、キャンドポンプのロータに採用するには課題が残る。
他面、希土類磁石は腐蝕し易いので、自動車のラジエータに使用されるキャンドモータのロータに希土類磁石を採用するためには、希土類磁石を充分に保護する必要がある。
そこで、希土類磁石に高耐蝕性の表面処理を施したり、希土類磁石を全体的にモールドしたりする等して希土類磁石自体の耐蝕性を高めることが、考えられる。
しかしながら、希土類磁石は脆弱であるので、表面処理時やモールド時に希土類磁石に傷や欠けの発生し易いという問題点がある。
また、希土類磁石に施された表面処理膜やモールド被膜の耐久性等についての保証が確保されていないために、結局、キャンドポンプのロータに採用するには課題が残る。
本発明の目的は、マグネットを充分に保護したロータを有する電動ポンプを提供することにある。
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
(1)回転磁界を形成するステータと、モータ軸を有し前記ステータ内に配置されたロータと、前記ステータの雰囲気と前記ロータの雰囲気とを仕切る筒形状のキャンと、前記ステータに連結されてポンプ室を形成するケーシングと、前記ポンプ室内において前記モータ軸に固定されたインペラとを備えている電動ポンプにおいて、
前記モータ軸の中間部にはロータコアが嵌合されており、
前記ロータコアの外周には複数個のマグネットが環状に配列されて装着されており、
中心に軸孔が形成されたサイドプレートのそれぞれが前記ロータコアの両端面に当接されており、
前記複数個のマグネットが形成した外周および両サイドプレートの外周には筒形状のカバーが嵌合されて固定されていることを特徴とする電動ポンプ。
(2)回転磁界を形成するステータと、モータ軸を有し前記ステータ内に配置されたロータと、前記ステータの雰囲気と前記ロータの雰囲気とを仕切る筒形状のキャンと、前記ステータに連結されてポンプ室を形成するケーシングと、前記ポンプ室内において前記モータ軸に固定されたインペラとを備えている電動ポンプにおいて、
前記モータ軸の中間部にはロータコアが嵌合されており、
前記ロータコアの外周には複数個のマグネットが環状に配列されて装着されており、
前記モータ軸の前記ロータコアの両脇にそれぞれ形成された一対のシールリング収納溝にはシールリングがそれぞれ収納されており、
中心に軸孔が形成され外周面にシールリング収納溝が形成されたサイドプレートのそれぞれが前記ロータコアの両端面に当接されているとともに、該軸孔の内周面のそれぞれに前記シールリングが押接されており、
前記複数個のマグネットが形成した外周および両サイドプレートの外周には筒形状のカバーが嵌合されて固定されているとともに、該カバーの内周面には前記両サイドプレートのシールリング収納溝に収納されたシールリングがそれぞれ押接されていることを特徴とする電動ポンプ。
(3)前記モータ軸のシールリング収納溝の内側壁部の外径は、前記ロータコアが嵌合される前記中間部外周面の外径よりも若干小径に形成されており、該シールリング収納溝の外側壁部の外径は、該内側壁部の外径よりも若干大径で前記中間部外周面の外径よりも若干小径に形成されていることを特徴とする前記(2)に記載の電動ポンプ。
(1)回転磁界を形成するステータと、モータ軸を有し前記ステータ内に配置されたロータと、前記ステータの雰囲気と前記ロータの雰囲気とを仕切る筒形状のキャンと、前記ステータに連結されてポンプ室を形成するケーシングと、前記ポンプ室内において前記モータ軸に固定されたインペラとを備えている電動ポンプにおいて、
前記モータ軸の中間部にはロータコアが嵌合されており、
前記ロータコアの外周には複数個のマグネットが環状に配列されて装着されており、
中心に軸孔が形成されたサイドプレートのそれぞれが前記ロータコアの両端面に当接されており、
前記複数個のマグネットが形成した外周および両サイドプレートの外周には筒形状のカバーが嵌合されて固定されていることを特徴とする電動ポンプ。
(2)回転磁界を形成するステータと、モータ軸を有し前記ステータ内に配置されたロータと、前記ステータの雰囲気と前記ロータの雰囲気とを仕切る筒形状のキャンと、前記ステータに連結されてポンプ室を形成するケーシングと、前記ポンプ室内において前記モータ軸に固定されたインペラとを備えている電動ポンプにおいて、
前記モータ軸の中間部にはロータコアが嵌合されており、
前記ロータコアの外周には複数個のマグネットが環状に配列されて装着されており、
前記モータ軸の前記ロータコアの両脇にそれぞれ形成された一対のシールリング収納溝にはシールリングがそれぞれ収納されており、
中心に軸孔が形成され外周面にシールリング収納溝が形成されたサイドプレートのそれぞれが前記ロータコアの両端面に当接されているとともに、該軸孔の内周面のそれぞれに前記シールリングが押接されており、
前記複数個のマグネットが形成した外周および両サイドプレートの外周には筒形状のカバーが嵌合されて固定されているとともに、該カバーの内周面には前記両サイドプレートのシールリング収納溝に収納されたシールリングがそれぞれ押接されていることを特徴とする電動ポンプ。
(3)前記モータ軸のシールリング収納溝の内側壁部の外径は、前記ロータコアが嵌合される前記中間部外周面の外径よりも若干小径に形成されており、該シールリング収納溝の外側壁部の外径は、該内側壁部の外径よりも若干大径で前記中間部外周面の外径よりも若干小径に形成されていることを特徴とする前記(2)に記載の電動ポンプ。
前記(1)によれば、マグネットを充分に保護することにより、マグネットに希土類磁石を使用することができるので、電動ポンプの小型軽量化を図ることができる。
前記(2)によれば、マグネットを充分に保護し、かつ、充分なシール性能を確保することにより、マグネットに希土類磁石を使用したロータを有するキャンドポンプを提供することができる。
前記(3)によれば、ロータコアを形成するコア素板をシールリング収納溝の内側壁部および外側壁部に干渉されずに中間部外周面に圧入することができる。
前記(2)によれば、マグネットを充分に保護し、かつ、充分なシール性能を確保することにより、マグネットに希土類磁石を使用したロータを有するキャンドポンプを提供することができる。
前記(3)によれば、ロータコアを形成するコア素板をシールリング収納溝の内側壁部および外側壁部に干渉されずに中間部外周面に圧入することができる。
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
本実施の形態において、本発明に係る電動ポンプは、自動車のラジエータ等に使用されるキャンドポンプとして構成されており、図1に示されているように、本実施の形態に係る電動ポンプ1はブラシレスモータとポンプとを備えている。
ブラシレスモータ10はアルミダイキャストによって円筒形状に形成されたヨーク11を備えている。ヨーク11の一端開口にはアルミダイキャストによって有底の短尺円筒形状に形成されたエンドキャップ12が被せ付けられており、ヨーク11とエンドキャップ12との合わせ面にはシールリング13が挟み込まれている。
ヨーク11の内周面にはステータ14が設置されている。ステータ14はステータコア15とステータコイル16とを備えており、ヨーク11の内周面に固定されたステータコア15にステータコイル16が巻回されている。
エンドキャップ12の内側端面には配線基板17が平行に配置されて固定されており、配線基板17には駆動回路部(図示せず)が搭載されている。
配線基板17の駆動回路部の出力側端は、リード線18によってステータコイル16に電気的に接続されており、入力側端はリード線19によってコネクタ20に電気的に接続されている。
配線基板17のエンドキャップ12と反対側端面の中央部には、第一ホールIC21と第二ホールIC22とがセンサマグネット23に対向するように配置されている。
ヨーク11の内周面にはステータ14が設置されている。ステータ14はステータコア15とステータコイル16とを備えており、ヨーク11の内周面に固定されたステータコア15にステータコイル16が巻回されている。
エンドキャップ12の内側端面には配線基板17が平行に配置されて固定されており、配線基板17には駆動回路部(図示せず)が搭載されている。
配線基板17の駆動回路部の出力側端は、リード線18によってステータコイル16に電気的に接続されており、入力側端はリード線19によってコネクタ20に電気的に接続されている。
配線基板17のエンドキャップ12と反対側端面の中央部には、第一ホールIC21と第二ホールIC22とがセンサマグネット23に対向するように配置されている。
図1に示されているように、ブラシレスモータ10はステータ14の中心線上に回転自在に軸架されるロータ30を備えており、ロータ30は図2に示されているように構成されている。
ロータ30はモータ軸31を備えており、モータ軸31はステンレスによって丸棒形状に形成されている。
図2(a)に示されているように、モータ軸31の一端部にはセンサマグネット23を締結するための雌ねじ穴32が形成されており、モータ軸31の他端部には後記するインペラを固定するための雄ねじ部33が形成されている。
ロータ30はモータ軸31を備えており、モータ軸31はステンレスによって丸棒形状に形成されている。
図2(a)に示されているように、モータ軸31の一端部にはセンサマグネット23を締結するための雌ねじ穴32が形成されており、モータ軸31の他端部には後記するインペラを固定するための雄ねじ部33が形成されている。
図2(a)(c)に示されているように、モータ軸31の中間部外周面34には複数条の回り止め部35が、周方向に等間隔に配置されて突設されている。回り止め部35はナーリング加工よって断面が三角形の細長い突起形状に形成されている。
図2(a)に示されているように、モータ軸31の回り止め部35の両脇には、一対のシールリング収納溝36、36がそれぞれ環帯溝形状に形成されている。
図2(e)に示されているように、シールリング収納溝36の内側壁部37の外径は、回り止め部35が形成された中間部外周面34の外径よりも若干小径に形成されており、シールリング収納溝36の外側壁部38の外径は、内側壁部37の外径よりも若干大径で中間部外周面34の外径よりも若干小径に形成されている。
一対のシールリング収納溝36、36には各シールリング39、39がそれぞれ収納されるようになっている。
図2(a)に示されているように、モータ軸31の回り止め部35の両脇には、一対のシールリング収納溝36、36がそれぞれ環帯溝形状に形成されている。
図2(e)に示されているように、シールリング収納溝36の内側壁部37の外径は、回り止め部35が形成された中間部外周面34の外径よりも若干小径に形成されており、シールリング収納溝36の外側壁部38の外径は、内側壁部37の外径よりも若干大径で中間部外周面34の外径よりも若干小径に形成されている。
一対のシールリング収納溝36、36には各シールリング39、39がそれぞれ収納されるようになっている。
図2(a)(c)に示されているように、モータ軸31の中間部外周面34にはロータコア40が回り止め部35によって回り止めされた状態で装着されている。
ロータコア40は多数枚のコア素板41が積層されて構成されている。
コア素板41は軟鋼等の磁性薄板が用いられて、打ち抜きプレス加工によって略円形リング形状に形成されており、モータ軸31の中間部外周面34に圧入されて積層されることによりロータコア40を形成する。コア素板41は中間部外周面34に圧入される時に回り止め部35に食い付くことによって回り止めされた状態になる。
コア素板41はシールリング収納溝36にシールリング39が収納されていない状態で、中間部外周面34に圧入される。
この際、中間部外周面34の外径がシールリング収納溝36の内側壁部37および外側壁部38の外径よりも大径に形成されているので、コア素板41は内側壁部37および外側壁部38に干渉されずに中間部外周面34に圧入することができる。
ロータコア40の外周面には回り止め部42が4個、周方向に等間隔に配置されて形成されている。この回り止め部42は打ち抜きプレス加工時に突出部を同時に成形したコア素板41を積層することにより、形成することができる。
ロータコア40は多数枚のコア素板41が積層されて構成されている。
コア素板41は軟鋼等の磁性薄板が用いられて、打ち抜きプレス加工によって略円形リング形状に形成されており、モータ軸31の中間部外周面34に圧入されて積層されることによりロータコア40を形成する。コア素板41は中間部外周面34に圧入される時に回り止め部35に食い付くことによって回り止めされた状態になる。
コア素板41はシールリング収納溝36にシールリング39が収納されていない状態で、中間部外周面34に圧入される。
この際、中間部外周面34の外径がシールリング収納溝36の内側壁部37および外側壁部38の外径よりも大径に形成されているので、コア素板41は内側壁部37および外側壁部38に干渉されずに中間部外周面34に圧入することができる。
ロータコア40の外周面には回り止め部42が4個、周方向に等間隔に配置されて形成されている。この回り止め部42は打ち抜きプレス加工時に突出部を同時に成形したコア素板41を積層することにより、形成することができる。
図2(a)(c)に示されているように、ロータコア40の外周面には4個のマグネット43が、4個の回り止め部42によって回り止めされた状態で装着されている。
マグネット43は希土類磁石が使用されて大略長方形の平盤形状に形成されており、短辺において90度の大きさの円弧形状に彎曲されている。マグネット43の内側彎曲面の両コーナ部に面取り部44、44が形成されており、隣り合うマグネット43、43の面取り部44、44同士が突合した状態で回り止め部42に嵌合することにより、4個のマグネット43は回り止めされた状態になっている。
マグネット43は希土類磁石が使用されて大略長方形の平盤形状に形成されており、短辺において90度の大きさの円弧形状に彎曲されている。マグネット43の内側彎曲面の両コーナ部に面取り部44、44が形成されており、隣り合うマグネット43、43の面取り部44、44同士が突合した状態で回り止め部42に嵌合することにより、4個のマグネット43は回り止めされた状態になっている。
図2(a)に示されているように、ロータコア40の両端面には一対のサイドプレート45、45がそれぞれ当接されている。
サイドプレート45はステンレスによって円盤形状に形成されている。サイドプレート45の外径は、4個のマグネット43が形成する円筒形の外径と可及的に等しくなるように設定されている。サイドプレート45の厚さはロータ30の回転バランスを修正するための穴(図示せず)を加工することができる寸法に設定されている。
サイドプレート45の中心には軸孔46が形成されており、図2(e)に示されているように、軸孔46の内径はモータ軸31のシールリング収納溝36における外側壁部38の外径と可及的に等しくなるように設定されている。
モータ軸31のシールリング収納溝36にシールリング39が収納された状態で、軸孔46にモータ軸31が挿入されて、軸孔46の内周面に外側壁部38が嵌入されると、モータ軸31のシールリング39は軸孔46の内周面に押接することにより、サイドプレート45とモータ軸31とを気密封止した状態になる。
図2(a)(d)に示されているように、サイドプレート45の外周面にはシールリング収納溝47が形成されており、シールリング収納溝47にはシールリング48が収納されている。
サイドプレート45はステンレスによって円盤形状に形成されている。サイドプレート45の外径は、4個のマグネット43が形成する円筒形の外径と可及的に等しくなるように設定されている。サイドプレート45の厚さはロータ30の回転バランスを修正するための穴(図示せず)を加工することができる寸法に設定されている。
サイドプレート45の中心には軸孔46が形成されており、図2(e)に示されているように、軸孔46の内径はモータ軸31のシールリング収納溝36における外側壁部38の外径と可及的に等しくなるように設定されている。
モータ軸31のシールリング収納溝36にシールリング39が収納された状態で、軸孔46にモータ軸31が挿入されて、軸孔46の内周面に外側壁部38が嵌入されると、モータ軸31のシールリング39は軸孔46の内周面に押接することにより、サイドプレート45とモータ軸31とを気密封止した状態になる。
図2(a)(d)に示されているように、サイドプレート45の外周面にはシールリング収納溝47が形成されており、シールリング収納溝47にはシールリング48が収納されている。
図2(a)(b)(c)に示されているように、4個のマグネット43が形成した円柱外周面および2個のサイドプレート45、45の外周面は、ステンレスによって円筒形状に形成されたカバー49によって全体的に被覆されている。
カバー49は4個のマグネット43が形成した円柱外周面および2個のサイドプレート45、45の外周面に密着するように嵌合され、両端面に突設された固定爪49aを屈曲されて両サイドプレート45、45の周縁にかしめ付けられることにより、固定された状態になっている。
カバー49が固定された状態において、サイドプレート45のシールリング48はカバー49の内周面に押接することにより、サイドプレート45とカバー49とを気密封止した状態になっている。
カバー49は4個のマグネット43が形成した円柱外周面および2個のサイドプレート45、45の外周面に密着するように嵌合され、両端面に突設された固定爪49aを屈曲されて両サイドプレート45、45の周縁にかしめ付けられることにより、固定された状態になっている。
カバー49が固定された状態において、サイドプレート45のシールリング48はカバー49の内周面に押接することにより、サイドプレート45とカバー49とを気密封止した状態になっている。
図1に示されているように、ポンプ50は有底円筒形状に形成されたケーシング51を備えており、ケーシング51の底壁52の中央部には第一軸受ハウジング53が短尺の円筒形状に形成されている。
第一軸受ハウジング53の内周面には第一軸受54が保持されている。第一軸受54はモータ軸31の中間部を回転自在に支持している。
第一軸受ハウジング53の外周面にはシールリング収納溝55が環帯溝形状に形成されており、シールリング収納溝55にはシールリング56が収納されている。
第一軸受ハウジング53の外周面には、PPS樹脂が使用されて円筒形状に形成されたキャン57の一端部が嵌合されており、キャン57の内周面と第一軸受ハウジング53の外周面とはシールリング56によって気密封止されている。
第一軸受ハウジング53の内周面には第一軸受54が保持されている。第一軸受54はモータ軸31の中間部を回転自在に支持している。
第一軸受ハウジング53の外周面にはシールリング収納溝55が環帯溝形状に形成されており、シールリング収納溝55にはシールリング56が収納されている。
第一軸受ハウジング53の外周面には、PPS樹脂が使用されて円筒形状に形成されたキャン57の一端部が嵌合されており、キャン57の内周面と第一軸受ハウジング53の外周面とはシールリング56によって気密封止されている。
キャン57の他端部には第二軸受ハウジング58の一端部が嵌入されている。
第二軸受ハウジング58の嵌入部の外周面にはシールリング収納溝59が環帯溝形状に形成されており、シールリング収納溝59にはシールリング60が収納されている。キャン57の内周面と第二軸受ハウジング58の外周面とはシールリング60によって気密封止されている。
第二軸受ハウジング58のシールリング収納溝59の内側には保持部61が没設されており、保持部61によって第二軸受62が保持されている。第二軸受62はモータ軸31のセンサマグネット23側の端部を回転自在に支持している。
第二軸受ハウジング58の嵌入部の外周面にはシールリング収納溝59が環帯溝形状に形成されており、シールリング収納溝59にはシールリング60が収納されている。キャン57の内周面と第二軸受ハウジング58の外周面とはシールリング60によって気密封止されている。
第二軸受ハウジング58のシールリング収納溝59の内側には保持部61が没設されており、保持部61によって第二軸受62が保持されている。第二軸受62はモータ軸31のセンサマグネット23側の端部を回転自在に支持している。
第二軸受ハウジング58の中央部の外周にはフランジ63が突設されており、フランジ63は複数本の雄ねじ部材63Aによってヨーク11に締結されている。フランジ63のキャン57側の端面はキャン57の端面に当接することにより、キャン57と第二軸受ハウジング58とを位置決めした状態になっている。
第二軸受ハウジング58のキャン57と反対側端部の外周面には、シールリング収納溝64が環帯溝形状に形成されており、シールリング収納溝64にはシールリング65が収納されている。
第二軸受ハウジング58のキャン57と反対側端部には、PPS樹脂が使用されて有底の短尺円筒形状に形成されたカバー66が嵌合されており、カバー66の内周面と第二軸受ハウジング58の外周面とはシールリング65によって気密封止されている。
カバー66は雄ねじ部材67によってフランジ63に締結されている。
第二軸受ハウジング58のキャン57と反対側端部の外周面には、シールリング収納溝64が環帯溝形状に形成されており、シールリング収納溝64にはシールリング65が収納されている。
第二軸受ハウジング58のキャン57と反対側端部には、PPS樹脂が使用されて有底の短尺円筒形状に形成されたカバー66が嵌合されており、カバー66の内周面と第二軸受ハウジング58の外周面とはシールリング65によって気密封止されている。
カバー66は雄ねじ部材67によってフランジ63に締結されている。
第二軸受ハウジング58のシールリング収納溝64の内側には収容穴68が没設されており、収容穴68内にはモータ軸31に固定されたセンサマグネット23が余裕をもって収容されている。収容穴68の底部には吸引口69と吐出口70とが収容穴68の内部に連通するように開設されている。
図3に示されているように、センサマグネット23はフェライト永久磁石が使用されて、略円盤形状に形成されており、N極とS極とが交互に着磁されて4極の磁極が形成されている。
センサマグネット23の収容穴68の底部側の端面には、断面が半円形の溝形状に形成された第一羽根部24が複数条、センサマグネット23の中心部を起点とする放射状に形成されている。第一羽根部24の内側端は吸引口69に対向するように開口しており、第一羽根部24の外側端はセンサマグネット23の外周において外向きに開口している。
センサマグネット23のカバー66側の端面には、断面が半円形の溝形状に形成された第二羽根部25が複数条、センサマグネット23の中心部を起点とする放射状に形成されている。第二羽根部25の内側端はセンサマグネット23の中間部で開口しており、第二羽根部25の外側端はセンサマグネット23の外周において外向きに開口している。
センサマグネット23のカバー66側の端面には逃げ穴26が、センサマグネット23の中心と同心円の円形穴形状に没設されており、逃げ穴26の底壁には挿通孔27が同軸に開設されている。
逃げ穴26にはステンレスが使用されてシルクハット形状に形成された補強金具28が嵌入されており、雄ねじ部材29が補強金具28を介して挿通孔27に挿通されてモータ軸31の雌ねじ穴32にねじ込まれることにより、センサマグネット23はモータ軸31に締結されている。
センサマグネット23の収容穴68の底部側の端面には、断面が半円形の溝形状に形成された第一羽根部24が複数条、センサマグネット23の中心部を起点とする放射状に形成されている。第一羽根部24の内側端は吸引口69に対向するように開口しており、第一羽根部24の外側端はセンサマグネット23の外周において外向きに開口している。
センサマグネット23のカバー66側の端面には、断面が半円形の溝形状に形成された第二羽根部25が複数条、センサマグネット23の中心部を起点とする放射状に形成されている。第二羽根部25の内側端はセンサマグネット23の中間部で開口しており、第二羽根部25の外側端はセンサマグネット23の外周において外向きに開口している。
センサマグネット23のカバー66側の端面には逃げ穴26が、センサマグネット23の中心と同心円の円形穴形状に没設されており、逃げ穴26の底壁には挿通孔27が同軸に開設されている。
逃げ穴26にはステンレスが使用されてシルクハット形状に形成された補強金具28が嵌入されており、雄ねじ部材29が補強金具28を介して挿通孔27に挿通されてモータ軸31の雌ねじ穴32にねじ込まれることにより、センサマグネット23はモータ軸31に締結されている。
図1に示されているように、ポンプ50のケーシング51の開口側端面にはエンドプレート72が開口を閉塞するように被せ付けられており、エンドプレート72は雄ねじ部材71によってケーシング51に締結されている。エンドプレート72の外周面とケーシング51との合わせ面にはシールリング73が介設されている。
ケーシング51とエンドプレート72とによってポンプ室74が形成されている。エンドプレート72の中心線上には吸入口75がポンプ室74の中心において開口するように介設されており、エンドプレート72の周辺部には吐出口76がポンプ室74の周辺部において開口するように開設されている。
ケーシング51とエンドプレート72とによってポンプ室74が形成されている。エンドプレート72の中心線上には吸入口75がポンプ室74の中心において開口するように介設されており、エンドプレート72の周辺部には吐出口76がポンプ室74の周辺部において開口するように開設されている。
ポンプ室74内にはインペラ77が回転可能に配置されており、インペラ77はモータ軸31の雄ねじ部33に雌ねじ部材78によって締結されている。
ポンプ室74においてモータ軸31の回転によってインペラ77が回転すると、インペラ77の回転によって内部に発生した負圧により、吸入口75を介してラジエータの冷却水が冷却水循環路(図示せず)を経由して吸入されるとともに吐出口76から吐出され、冷却水循環路を経由してラジエータに冷却水が送給されて循環される。
ポンプ室74においてモータ軸31の回転によってインペラ77が回転すると、インペラ77の回転によって内部に発生した負圧により、吸入口75を介してラジエータの冷却水が冷却水循環路(図示せず)を経由して吸入されるとともに吐出口76から吐出され、冷却水循環路を経由してラジエータに冷却水が送給されて循環される。
次に、以上の構成に係る電動ポンプ1の作用を説明する。
配線基板17に搭載された第一ホールIC21および第二ホールIC22によるモータ軸31のセンサマグネット23の磁極検出に基づく駆動回路部の制御により、ステータコイル16に回転磁界を形成する電流が供給されると、ロータ30に固定されたモータ軸31が回転するので、インペラ77が回転することにより、電動ポンプ1によりラジエータに対して冷却水が送給されて循環される。
この際、ロータ30のマグネット43には高エネルギ積の希土類磁石が使用されているので、電動ポンプ1は小型であっても高い出力をもって冷却水を送給することになる。
この際、ロータ30のマグネット43には高エネルギ積の希土類磁石が使用されているので、電動ポンプ1は小型であっても高い出力をもって冷却水を送給することになる。
センサマグネット23の回転に伴って、センサマグネット23に形成された第一羽根部24および第二羽根部25によってキャン57のロータ30側内およびカバー66内において流れが形成されるので、キャン57のロータ30側内およびカバー66内は冷却される。その結果、キャン57に近接したステータ14およびカバー66に近接した配線基板17や、配線基板17に搭載された駆動回路部やホールIC21、22も冷却される。
したがって、配線基板17の駆動回路部やホールIC等の耐熱温度を超えてしまう危惧を防止することができる。
したがって、配線基板17の駆動回路部やホールIC等の耐熱温度を超えてしまう危惧を防止することができる。
ここで、ロータ30内のマグネット43の保護が不充分であると、冷却水がマグネット43に接触することにより、腐蝕し易い希土類磁石製のマグネット43は冷却水によって腐蝕される危惧がある。
しかし、本実施の形態に係るロータ30においては、マグネット43はカバー49および一対のサイドプレート45、45によって完全に被覆されているとともに、各シールリング39、48によって確実にシールされているので、冷却水がマグネット43に接触するのを確実に防止することができ、したがって、希土類磁石製のマグネット43であっても腐蝕を未然に防止することができる。
しかし、本実施の形態に係るロータ30においては、マグネット43はカバー49および一対のサイドプレート45、45によって完全に被覆されているとともに、各シールリング39、48によって確実にシールされているので、冷却水がマグネット43に接触するのを確実に防止することができ、したがって、希土類磁石製のマグネット43であっても腐蝕を未然に防止することができる。
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
1) マグネットをカバーおよび一対のサイドプレートによって完全に被覆するとともに、各シールリングによって確実にシールすることにより、冷却水がマグネットに接触するのを確実に防止することができるので、希土類磁石製のマグネットであっても腐蝕を未然に防止することができる。
2) マグネットをカバーおよび一対のサイドプレートによって完全に被覆するとともに、各シールリングによって確実にシールすることにより、マグネット自体に耐蝕性を高めるための表面処理やモールド等を施せずに済むので、脆弱で表面処理時やモールド時に損傷が発生し易い希土類磁石であっても、キャンドポンプのロータのマグネットに採用することができる。
3) マグネットに高エネルギ積の希土類磁石を使用することにより、同一の条件の電動ポンプにおいては高い出力を発揮させることができ、同一の出力の電動ポンプにおいては小型軽量化を図ることができる。
4) モータ軸のシールリング収納溝の内側壁部の外径をロータコアが嵌合される中間部外周面の外径よりも若干小径に形成するとともに、該シールリング収納溝の外側壁部の外径を該内側壁部の外径よりも若干大径で中間部外周面の外径よりも若干小径に形成することにより、ロータコアを形成するコア素板をシールリング収納溝の内側壁部および外側壁部に干渉されずに中間部外周面に圧入することができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、ロータのマグネットは希土類磁石によって形成するに限らず、フェライト永久磁石等によって形成してもよい。
また、キャンやカバーはPPS樹脂によって形成するに限らず、他の樹脂や金属によって形成してもよい。
センサマグネットの羽根部は省略してもよい。
前記実施の形態においては、自動車のラジエータに使用される電動ポンプについて説明したが、本発明は、液体を扱う電動ポンプに限らず、水蒸気や空気等の気体を扱う電動ポンプ等の電動ポンプ全般に適用することができる。
但し、本発明に係る電動ポンプは、水や水蒸気のようなマグネットが腐蝕され易い流体を扱う場合に優れた効果を奏する。
但し、本発明に係る電動ポンプは、水や水蒸気のようなマグネットが腐蝕され易い流体を扱う場合に優れた効果を奏する。
1…電動ポンプ、
10…ブラシレスモータ、11…ヨーク、12…エンドキャップ、13…シールリング、14…ステータ、15…ステータコア、16…ステータコイル、17…配線基板、18、19…リード線、20…コネクタ、21…第一ホールIC、22…第二ホールIC、
23…センサマグネット、24…第一羽根部、25…第二羽根部、26…逃げ穴、27…挿通孔、28…補強金具、29…雄ねじ部材、
30…ロータ、31…モータ軸、32…雌ねじ穴、33…雄ねじ部、34…中間部外周面、35…回り止め部、36…シールリング収納溝、37…内側壁部、38…外側壁部、39…シールリング、40…ロータコア、41…コア素板、42…回り止め部、43…マグネット、44…面取り部、45…サイドプレート、46…軸孔、47…シールリング収納溝、48…シールリング、49…カバー、49a…固定爪、
50…ポンプ、51…ケーシング、52…底壁、53…第一軸受ハウジング、54…第一軸受、55…シールリング収納溝、56…シールリング、
57…キャン、58…第二軸受ハウジング、59…シールリング収納溝、60…シールリング、61…保持部、62…第二軸受、63…フランジ、63A…雄ねじ部材、64…シールリング収納溝、65…シールリング、
66…カバー、67…雄ねじ部材、68…収容穴、69…吸引口、70…吐出口、
71…雄ねじ部材、72…エンドプレート、73…シールリング、74…ポンプ室、75…吸入口、76…吐出口、77…インペラ、78…雌ねじ部材。
10…ブラシレスモータ、11…ヨーク、12…エンドキャップ、13…シールリング、14…ステータ、15…ステータコア、16…ステータコイル、17…配線基板、18、19…リード線、20…コネクタ、21…第一ホールIC、22…第二ホールIC、
23…センサマグネット、24…第一羽根部、25…第二羽根部、26…逃げ穴、27…挿通孔、28…補強金具、29…雄ねじ部材、
30…ロータ、31…モータ軸、32…雌ねじ穴、33…雄ねじ部、34…中間部外周面、35…回り止め部、36…シールリング収納溝、37…内側壁部、38…外側壁部、39…シールリング、40…ロータコア、41…コア素板、42…回り止め部、43…マグネット、44…面取り部、45…サイドプレート、46…軸孔、47…シールリング収納溝、48…シールリング、49…カバー、49a…固定爪、
50…ポンプ、51…ケーシング、52…底壁、53…第一軸受ハウジング、54…第一軸受、55…シールリング収納溝、56…シールリング、
57…キャン、58…第二軸受ハウジング、59…シールリング収納溝、60…シールリング、61…保持部、62…第二軸受、63…フランジ、63A…雄ねじ部材、64…シールリング収納溝、65…シールリング、
66…カバー、67…雄ねじ部材、68…収容穴、69…吸引口、70…吐出口、
71…雄ねじ部材、72…エンドプレート、73…シールリング、74…ポンプ室、75…吸入口、76…吐出口、77…インペラ、78…雌ねじ部材。
Claims (3)
- 回転磁界を形成するステータと、モータ軸を有し前記ステータ内に配置されたロータと、前記ステータの雰囲気と前記ロータの雰囲気とを仕切る筒形状のキャンと、前記ステータに連結されてポンプ室を形成するケーシングと、前記ポンプ室内において前記モータ軸に固定されたインペラとを備えている電動ポンプにおいて、
前記モータ軸の中間部にはロータコアが嵌合されており、
前記ロータコアの外周には複数個のマグネットが環状に配列されて装着されており、
中心に軸孔が形成されたサイドプレートのそれぞれが前記ロータコアの両端面に当接されており、
前記複数個のマグネットが形成した外周および両サイドプレートの外周には筒形状のカバーが嵌合されて固定されていることを特徴とする電動ポンプ。 - 回転磁界を形成するステータと、モータ軸を有し前記ステータ内に配置されたロータと、前記ステータの雰囲気と前記ロータの雰囲気とを仕切る筒形状のキャンと、前記ステータに連結されてポンプ室を形成するケーシングと、前記ポンプ室内において前記モータ軸に固定されたインペラとを備えている電動ポンプにおいて、
前記モータ軸の中間部にはロータコアが嵌合されており、
前記ロータコアの外周には複数個のマグネットが環状に配列されて装着されており、
前記モータ軸の前記ロータコアの両脇にそれぞれ形成された一対のシールリング収納溝にはシールリングがそれぞれ収納されており、
中心に軸孔が形成され外周面にシールリング収納溝が形成されたサイドプレートのそれぞれが前記ロータコアの両端面に当接されているとともに、該軸孔の内周面のそれぞれに前記シールリングが押接されており、
前記複数個のマグネットが形成した外周および両サイドプレートの外周には筒形状のカバーが嵌合されて固定されているとともに、該カバーの内周面には前記両サイドプレートのシールリング収納溝に収納されたシールリングがそれぞれ押接されていることを特徴とする電動ポンプ。 - 前記モータ軸のシールリング収納溝の内側壁部の外径は、前記ロータコアが嵌合される前記中間部外周面の外径よりも若干小径に形成されており、該シールリング収納溝の外側壁部の外径は、該内側壁部の外径よりも若干大径で前記中間部外周面の外径よりも若干小径に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の電動ポンプ。
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2007
- 2007-01-26 JP JP2007016347A patent/JP2008187755A/ja active Pending
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